Три шкалы твердости и когда каждая из них используется для косозубых шестерен
В данной работе используются три шкалы твердости. косозубая передача Для каждого метода контроля требуется свой диапазон твердости и контекст измерения. Использование неправильной шкалы — например, попытка измерить твердость науглероженной поверхности HRC 60 с помощью измерителя Бринелля — приводит к ненадежным результатам и может повредить испытательное оборудование.
Диапазон: HB 80–650 (надежность до HB 450 для зубчатых передач). Испытано с помощью шарика из карбида вольфрама диаметром 10 мм при нагрузке 3000 кг. Большой индентор (оттиск диаметром 2–6 мм) распределяет нагрузку по широкой области, что делает метод HB подходящим для обработки мягких поверхностей закалки. косозубые шестерни (HB 220–350). Метод HB нельзя использовать на науглероженных поверхностях — индентор слишком велик и проникает сквозь тонкий слой в более мягкую сердцевину, давая смешанные показания, которые занижают истинную твердость поверхности.
Диапазон твердости: HRC 20–70 (надежно для поверхностей зубчатых передач HRC 30–65). Испытание проводилось алмазным конусом Брале при нагрузке 150 кг. Меньший индентор (диаметр оттиска приблизительно 0,2 мм) надежно измеряет твердость поверхностного слоя на цементированных (HRC 58–62) и индукционно закаленных (HRC 50–55) поверхностях. косозубые шестерниМинимальная глубина закалки для получения достоверного показания HRC составляет приблизительно 0,5 мм — при меньшей глубине тест переоценивает твердость закалки, поскольку индентор ощущает более мягкую сердцевину под тонкой закалкой.
Диапазон: любой — 50–3000 HV. Испытания проводились с помощью алмазного пирамидального инструмента под нагрузками от 0,01 до 30 кг. Микротвердомерный индентор (оттиск 0,01–0,1 мм) позволяет проводить измерения на близко расположенных глубинах от поверхности — с шагом 0,1 мм по всей толщине закаленного материала — обеспечивая полный профиль твердости по глубине, необходимый для определения эффективной глубины закалки. Это единственная шкала, которая может измерять глубину закалки в... косозубая передача.
Где измерить твердость зуба косозубой шестерни?
Детали зубчатого колеса с косозубыми шестернями — три правильных места для измерения твердости: (1) боковая поверхность зуба на делительной окружности для измерения твердости по Роквеллу (HRC); (2) торцевая поверхность зуба для проверки по Бринеллю (мягкая боковая поверхность); (3) металлографический поперечный разрез в средней части зуба для измерения глубины закалки по Виккерсу. Каждое место служит разным целям контроля.
Место измерения твердости поверхности — на боковой поверхности зуба в районе делительной окружности.
Правильное место для проведения измерения твердости поверхности по методу HRC на цементированной или индукционно закаленной стали. косозубая передача Твердость измеряется на боковой поверхности зуба, на делительной окружности (середине высоты активного профиля зуба). Не следует проводить измерение на вершине зуба (наружном диаметре шестерни) или корне зуба — эти области имеют иной профиль содержания углерода, чем активная боковая поверхность, и могут давать неверные показания твердости. Для твердой боковой поверхности зуба. косозубая передача При использовании M5 окружность расположения электродов находится примерно на 3,5 мм выше корневой окружности, что обеспечивает удобный доступ для портативного тестера HRC.
Компания Korea Ever-Power измеряет твердость по шкале HRC как минимум на 3 зубьях каждой шестерни, на делительной окружности боковой поверхности зуба, и сообщает минимальные и максимальные значения, а также среднее значение. Указанный диапазон (например, HRC 58–62) должен соответствовать всем отдельным измерениям, а не только среднему значению.
Место проведения теста Бринелля — торцевая поверхность шестерни или поверхность расточки ступицы.
Для мягкого фланга QT косозубые шестерни (HB 220–320) Твердость по Бринеллю измеряется на торцевой поверхности шестерни или на поверхности расточки ступицы, а не на боковой поверхности зуба (зуб слишком узкий для надежного отпечатка шарика диаметром 10 мм на изогнутой боковой поверхности). Перед испытанием торцевая поверхность обрабатывается до плоского состояния с шероховатостью Ra ≤ 1,6 мкм, чтобы обеспечить репрезентативную плоскую область для индентора. Твердость по Бринеллю торцевой поверхности принимается за репрезентативную для твердости мягкой боковой поверхности по поперечному сечению. косозубая передача тело.
Измерение глубины закалки с помощью микротвердомера Виккерса.
Проверка глубины закалки — наиболее важный и часто задаваемый вопрос при цементации. косозубая передача Сертификат контроля качества. В стандартах ISO 6336-5 и DIN 50190 определены два варианта измерения глубины корпуса:
| Срок | Определение | Метод испытания | Почему это важно |
|---|---|---|---|
| Эффективная глубина рассмотрения дел (ECD, CHD) | Глубина от поверхности до точки, где твердость падает до HV 550 (≈ HRC 52) | Измерение микротвердости по Виккерсу производится с интервалом 0,1 мм от поверхности к центру; глубина интерполяции определяется при пересечении отметки HV 550. | Толщина слоя, обеспечивающего сопротивление усталостному разрушению, напрямую связана с устойчивостью к точечному разрушению. Должна быть равна или превышать минимальное значение, указанное на чертеже. |
| Общая глубина случаев (TCD, CD) | Глубина от поверхности до точки, где твердость равна твердости сердцевины + 50 HV | Продолжение измерения твердости по Виккерсу до стабилизации твердости на уровне керна; глубина на уровне (керн + 50 HV). | Указывает общую глубину зоны, обогащенной углеродом. TCD всегда больше, чем ECD — на 25–60% в зависимости от сплава и закалки. На чертеже необходимо указать, какой именно параметр измерения требуется. |
Как читать траверс глубины обрушения
Траверса для измерения микротвердости по Виккерсу для цементированного образца косозубая передача На оси Y отложена твердость, а на оси X — глубина от поверхности. Характерная форма: высокая твердость поверхности (HV 700–850, что соответствует HRC 60–65); постепенное снижение твердости по всей толщине упрочненного слоя; переходная зона, где твердость падает с HV 550 до твердости сердцевины на глубине более 0,2–0,5 мм; плоская твердость сердцевины (HV 350–450, HRC 35–45). Эффективная глубина упрочненного слоя (ЭГС) считывается в точке пересечения HV 550 с осью твердости. Для спецификации «ЭГС мин. 0,8 мм» траверсная кривая должна пересекать HV 550 на глубине 0,8 мм или более от поверхности.
Портативное измерение твердости в полевых условиях — методы Либа и UCI.
Для проведения испытаний на твердость по Роквеллу (HRC) и твердость по Бринеллю необходимо доставить оборудование непосредственно к прибору. Для больших объемов работ... косозубые шестерни Для деталей, которые невозможно переместить в лабораторию (наружный диаметр > 400 мм, масса > 500 кг), портативные твердомеры позволяют проводить проверку на месте установки или в цехе:
| Метод | Принцип работы | Точность против лабораторных исследований | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|---|
| Либ отскочил (HL) | Шарик из карбида вольфрама подпружинивается и ударяется о поверхность; отношение скорости отскока к скорости удара измеряется электронным способом и преобразуется в HRC или HB с помощью эмпирической таблицы. | ±3–5 HRC по сравнению с лабораторными условиями; надежно для зубчатых передач, изготовленных методом быстрой закалки; менее надежно для тонких цементированных корпусов (<1 мм). | Большой мягкий фланг косозубые шестерни в полевых условиях; проверка в больших объемах данных о том, что термическая обработка была применена вообще. |
| UCI (ультразвуковое контактное сопротивление) | Стержень с алмазным наконечником по Виккерсу вибрирует под воздействием ультразвука; контакт с исследуемой поверхностью изменяет резонансную частоту пропорционально твердости поверхности. | ±2–3 HRC; более точная, чем по Либу, для цементированных поверхностей глубиной закалки > 0,3 мм. | Твердый зуб сбоку косозубые шестерни При установке; на изогнутых поверхностях, где невозможно разместить измерители Бринелля или Роквелла. |
Перед каждым измерением портативные твердомеры следует обязательно калибровать по сертифицированному эталонному образцу (диаметр ячеек HRC 60 ± 0,5 и HRC 40 ± 0,5). косозубая передача При работе с поверхностями боковых поверхностей зубьев тестер должен быть ориентирован перпендикулярно изогнутой поверхности боковой поверхности — для обеспечения постоянного угла наклона щупа рекомендуется использовать зажимное приспособление для щупа.
Что проверять в сертификате твердости косозубых шестерен
Твердый зуб сбоку косозубая передача — В прилагаемом к данной шестерне сертификате твердости указаны значения HRC для 3 и более зубьев (минимальное и максимальное значения, а также среднее), кривая Виккерса и четко указана твердость по ЭДС до HV 550 с указанием глубины в мм. Любой сертификат, в котором отсутствуют измерения отдельных зубьев или определение глубины закалки, следует запросить перед принятием груза.
Полный сертификат твердости для цементированного и шлифованного изделия. косозубая передача должен содержать:
- Твердость поверхности: Значения HRC должны быть указаны как минимум для 3 отдельных зубьев (а не только среднее значение), с четким указанием серийного номера шестерни и места проведения испытаний. Диапазон технических характеристик (например, HRC 58–62) должен соответствовать каждому отдельному показателю.
- Твердость сердцевины: Значение твердости по Роквеллу (HRC) в центре поперечного сечения зуба (обычно HRC 30–40 для цементированных марок). Подтверждается испытанием образца из той же партии, обработанного в том же цикле печи.
- Глубина дела: Значение ECD в мм при HV 550, с прилагаемой таблицей или графиком измерения твердости. Определение «ECD до HV 550 согласно DIN 50190 Часть 1» должно быть указано явно.
- Идентификация партии печи: Номер загрузки печи, ссылка на температурную диаграмму и дата — позволяют отследить конкретные условия термообработки в случае возникновения вопросов о качестве после установки.
Korea Ever-Power — Документация по твердости каждого заказа на цементированные шестерни.
Компания Korea Ever-Power поставляет документацию по твердомерному анализу в качестве стандартного компонента инспекционного пакета для каждой цементированной или индукционно закаленной стали. косозубая шестерня Заказ. Стандартная документация включает: показания твердости по Роквеллу (HRC) как минимум на 3 зубьях (индивидуальные значения, не усредненные); твердость стержня, измеренную на образце из той же партии; таблицу Виккерса с измерением твердости через каждые 0,1 мм; эффективную глубину закалки (ECD), указанную явно как HV 550 согласно DIN 50190; и справочную таблицу печи для полной прослеживаемости. В качестве прямого производитель косозубых передач Благодаря собственной термообработке, документация по твердости компании Korea Ever-Power охватывает весь процесс от заготовки до готового изделия без пробелов. Ознакомьтесь с ней. Ассортимент продукции с косозубыми шестернями для всех вариантов материалов и термообработки.
Часто задаваемые вопросы
Да — с помощью портативного измерителя твердости UCI или Leeb можно измерить твердость на боковой поверхности зуба установленного зуба. косозубая передача Без демонтажа, при условии, что шестерня доступна и неподвижна. Поверхность боковой поверхности зуба должна быть чистой (масло удалено растворителем), а щуп ориентирован перпендикулярно боковой поверхности. Для шестерен в закрытых редукторах необходимо открыть смотровой люк. Портативное измерение твердости на месте установки особенно важно для проверки установленной замены. косозубая передача Машина должна обладать необходимой твердостью, прежде чем ее можно будет вернуть в эксплуатацию, без ожидания результатов лабораторных испытаний.
Изменение твердости по Роквеллу (HRC) более чем на ±2 HRC между зубьями одной и той же шестерни указывает либо на непостоянное закаливание (некоторые зубья охлаждались медленнее из-за их положения в загрузке печи), либо на непостоянство содержания углерода в закаленном слое из-за неравномерного потока газа в печи. Изменение более чем на ±4 HRC по всей шестерне указывает на косозубая передача Как правило, это является основанием для отбраковки — зубья с меньшей твердостью достигнут предела контактной усталости (σ_H lim) раньше, чем зубья с большей твердостью, что приводит к разбросу во времени начала питтинговой коррозии и делает срок службы непредсказуемым. Компания Korea Ever-Power сообщает минимальное, максимальное и среднее значение HRC для каждого зубчатого колеса, чтобы предоставить клиенту полную информацию о распределении твердости.
Стандарт ISO 6336-5 устанавливает минимальные рекомендации по эффективной глубине упрочненного слоя в зависимости от нормального модуля Mn и требуемого уровня контактного напряжения. Упрощенное правило: ECD_min ≈ 0,15 × Mn для цементированных зубчатых передач с качеством материала MQ и умеренным контактным напряжением (σ_H ≤ 1200 МПа). Для более высокого контактного напряжения (σ_H = 1300–1500 МПа) ECD_min ≈ 0,2 × Mn. При M5: ECD_min ≈ 0,75–1,0 мм при качестве материала MQ. Недостаточная глубина упрочненного слоя приводит к разрушению упрочненного слоя — типу разрушения, при котором пик касательного напряжения под поверхностью (от контакта Герца) расположен ниже границы между упрочненным слоем и сердцевиной, а не внутри твердого упрочненного слоя, инициируя глубокое отслаивание. Разрушение упрочненного слоя дает меньше предупреждений, чем поверхностная точечная коррозия, и поэтому является более опасным типом разрушения для косозубые шестерни под большой нагрузкой.
Верхушка зуба (круг адденда) имеет иной профиль поверхностного напыления, чем активная поверхность боковой грани зуба. При газовой цементации верхушка зуба цементируется быстрее, чем боковая грань, поскольку она имеет три открытые поверхности (верхушка и обе боковые грани, сходящиеся на верхушке), в то время как боковая грань имеет только одну открытую поверхность. Поэтому на верхушке образуется несколько большее содержание углерода и потенциально более высокая твердость поверхности, чем на активной боковой грани, что делает измерения внешнего диаметра несколько оптимистичными и нерепрезентативными для твердости боковой грани, где фактически начинается контактная усталость. Корейская компания Ever-Power проводит испытания на боковой грани зуба в делительной окружности и сообщает, что это репрезентативная твердость поверхности для косозубая передача Оценка устойчивости к точечному разрушению.
При каждом заказе предоставляется документация, подтверждающая измерение твердости и глубину заделки.
Компания Korea Ever-Power предоставляет данные о твердости по Роквеллу (HRC) для зубьев диаметром 3 дюйма и более, твердости сердцевины, показания стола Виккерса и точное значение ECD при HV 550 — в качестве стандартной документации к каждому заказу на цементированные или индукционно закаленные косозубые шестерни. Сертификаты не выдаются без индивидуальных измерений. Не допускается неоднозначное указание «общей глубины закалки» при указании ECD.
Твердость по Роквеллу (HRC) на 3+ зубьях · Твердость стержня · Твердость по Виккерсу · ECD до HV 550 · DIN 50190 · Прослеживаемость партий в печи
Редактор: Cxm
